SK하이닉스, 세계 최초 '96단 4D 낸드플래시' 개발

72단 제품 대비 성능 30% 향상

SK하이닉스 96단 4D 낸드플래시 핵심 개발자들이 최근 준공한 청주 M15 공장에서 96단 512Gbit TLC 4D 낸드플래시 웨이퍼와 단품 및 솔루션 제품을 선보이고 있다.

[아시아경제 이정민 기자] SK하이닉스는 최근 세계 최초로 4D 낸드(이하 ‘4D 낸드’) 구조의 96단 512기가비트 낸드플래시 개발에 성공했다고 4일 밝혔다. 신제품은 올해 안으로 초도 양산에 들어간다.

SK하이닉스 4D 낸드는 기존 일부 업체가 플로팅 게이트(Floating Gate) 셀(Cell) 구조에 PUC(Peri Under Cell)를 결합한 방식과 달리, 대부분 업체가 3D 낸드에 채용 중인 CTF(Charge Trap Flash) 셀 구조와 PUC 기술을 결합한 점이 특징이다.

SK하이닉스는 특성이 우수한 CTF 기반에서는 최초로 PUC를 도입해 업계 최고 수준의 성능과 생산성을 동시에 구현한 차별성을 강조하기 위해 이 제품을 ‘CTF 기반 4D 낸드플래시’로 명명했다고 밝혔다.

CTF 기술은 기존 2D 낸드에서 주로 채용했던 플로팅 게이트의 한계를 극복한 기술로, 셀 간 간섭을 최소화해 성능과 생산성을 개선한 기술이다. 현재 국내 업체들을 포함한 대부분의 주요 낸드플래시 업체들이 채용 중이다. PUC 기술은 데이터를 저장하는 셀 영역 하부에 셀 작동을 관장하는 주변부(Peri) 회로를 배치하는 기술이다. 아파트 야외주차장을 지하주차장으로 구조 변경해 공간효율을 극대화 한다고 보면 된다.

SK하이닉스 96단 512Gbit TLC 4D 낸드플래시와 솔루션 제품.

신 제품은 72단 3D 낸드보다 칩(Chip) 사이즈는 30% 이상 줄었고, 웨이퍼 당 비트 생산은 1.5배 증가했다. 기존 3D 낸드 대비 4D 낸드의 장점인 작은 칩 사이즈를 활용해 스마트폰용 모바일 패키지에 탑재 가능하도록 개발됐다. 96단 4D 낸드 1개로 기존 3D 낸드 2개를 대체할 수 있어 원가 측면에서도 매우 유리하다. 이러한 혁신을 통해 이 제품의 쓰기와 읽기 성능은 기존 72단 제품보다 각각 30%, 25% 향상됐다.

SK하이닉스는 4D 낸드 기반의 차세대 낸드플래시 솔루션을 제때 출시하며 시장 대응력을 강화하겠다는 방침이다. 우선, 96단 4D 낸드로 자체 개발 컨트롤러와 펌웨어를 탑재한 최대 1테라바이트 용량의 소비자용 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 연내 선보일 계획이다.

차세대 스마트폰에 채용 예정인 UFS(Universal Flash Storage) 3.0 제품도 자체 컨트롤러와 펌웨어를 탑재해 내년 상반기 출시하는 등 차세대 모바일 솔루션 시장 공략에도 나선다.

SK하이닉스는 96단 4D 낸드와 동일한 기술을 적용한 차세대 128단 4D 낸드 제품을 동시 개발 중이며, 이를 통해 낸드플래시 사업 경쟁력을 지속적으로 강화해나갈 계획이다. 김정태 SK하이닉스 NAND마케팅 담당 상무는 “96단 4D 제품은 업계 최고 수준의 원가경쟁력과 성능을 동시에 갖춘 SK하이닉스 낸드플래시 사업의 이정표가 될 것”이라면서, “연내 초도 양산을 시작하고, 향후 최근 준공한 M15에서도 본격 양산에 돌입해 고객 요구에 적극 대응할 것이다”고 말했다.

이정민 기자 ljm1011@asiae.co.kr